JP2020164006A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

To suppress lowering of a function of a filter.SOLUTION: A vehicle includes: an internal combustion engine; a rotary electric machine; a planetary gear mechanism to which the internal combustion engine, the rotary electric machine, and an output shaft are connected; a filter which captures particle matter contained in exhaust of the internal combustion engine; and a control device which is configured to control the internal combustion engine and the rotary electric machine. When the control device executes regeneration control for burning the particle matter deposited in the filter, the control device controls the internal combustion engine and the rotary electric machine so as to move an operation point on a map indicating a relation between rotary speed of the internal combustion engine and generation torque to a side in which generation torque is low so that the temperature of the filter falls within a regeneration temperature range in which the regeneration control can be executed (step S114).SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

この開示は、ハイブリッド車両に関し、特に、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両に関する。 This disclosure relates to a hybrid vehicle, particularly to a hybrid vehicle having an internal combustion engine with a supercharger.

特開2015−58924号公報(以下「特許文献1」という。)には、ターボ式過給機を備えた内燃機関とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車両が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-58924 (hereinafter referred to as "Patent Document 1") discloses a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine provided with a turbocharger and a motor generator.

特開2015−58924号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-58924

このようなハイブリッド車両においては、ターボ式過給機による過給のために排気エネルギが用いられるため、排気温度が低くなる傾向にある。これにより、エンジンの排気に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するフィルタであるGPF(Gasoline Particulate Filter)へ流入する排気の温度が下がるため、高温の排気によるGPFの再生ができない。これにより、GPFの機能が低下してしまう虞がある。 In such a hybrid vehicle, the exhaust energy tends to be low because the exhaust energy is used for supercharging by the turbocharger. As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the GPF (Gasoline Particulate Filter), which is a filter that collects particulate matter (PM: Particulate Matter) contained in the exhaust gas of the engine, is lowered, so that the GPF cannot be regenerated by the high temperature exhaust gas. .. As a result, the function of the GPF may deteriorate.

この開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルタの機能の低下を抑制することが可能なハイブリッド車両を提供することである。 This disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of suppressing deterioration of filter function.

この開示に係る車両の制御装置における車両は、内燃機関と、回転電機と、内燃機関と回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、内燃機関の排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、内燃機関および回転電機を制御するように構成された制御装置とを備える。制御装置は、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を燃焼させる再生制御を実行する場合、フィルタの温度が再生制御を実行可能な再生温度範囲となるように、内燃機関の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上の動作点を発生トルクが低い側に動かすよう内燃機関および回転電機を制御する。 The vehicle in the vehicle control device according to this disclosure captures an internal combustion engine, a rotary electric machine, a planetary gear mechanism for connecting the internal combustion engine, the rotary electric machine, and an output shaft, and a particulate substance contained in the exhaust of the internal combustion engine. It includes a collecting filter and a control device configured to control an internal combustion engine and a rotary electric machine. When the control device executes regeneration control for burning the particulate matter deposited on the filter, the rotation speed and generated torque of the internal combustion engine are adjusted so that the temperature of the filter is within the regeneration temperature range in which the regeneration control can be executed. The internal combustion engine and the rotary electric machine are controlled so as to move the operating point on the map showing the relationship between the two to the side where the generated torque is low.

このような構成によれば、フィルタの温度が再生温度範囲となるようにすることができる。その結果、フィルタの機能の低下を抑制することが可能なハイブリッド車両を提供できる。 According to such a configuration, the temperature of the filter can be set within the regeneration temperature range. As a result, it is possible to provide a hybrid vehicle capable of suppressing deterioration of the filter function.

好ましくは、制御装置は、動作点を動かすときに、等出力ライン上を移動させる。このような構成によれば、動作点を動かす場合であっても、内燃機関の出力を一定とすることができる。その結果、駆動力を一定に保ちつつ、バッテリの充放電量を大きく増減させずに走行を継続できる。 Preferably, the controller moves on an equal output line as it moves the operating point. According to such a configuration, the output of the internal combustion engine can be kept constant even when the operating point is moved. As a result, it is possible to continue running without significantly increasing or decreasing the charge / discharge amount of the battery while keeping the driving force constant.

好ましくは、内燃機関は、内燃機関からの排気のエネルギを利用して内燃機関への吸気を過給する過給機を含む。マップ上で定められる過給ラインは、マップ上の動作点で示される内燃機関の発生トルクが当該過給ラインを上回っている状態であるときに、過給機により吸気を過給するラインである。制御装置は、マップ上の動作点で示される内燃機関の発生トルクが過給ラインを上回っている状態であるときに、下回っている状態となるように動作点を動かす。 Preferably, the internal combustion engine includes a supercharger that uses the energy of the exhaust gas from the internal combustion engine to supercharge the intake air to the internal combustion engine. The supercharging line defined on the map is a line that supercharges the intake air by the supercharger when the torque generated by the internal combustion engine indicated by the operating point on the map exceeds the supercharging line. .. The control device moves the operating point so that when the torque generated by the internal combustion engine indicated by the operating point on the map is above the supercharging line, it is below the supercharging line.

このような構成によれば、動作点を動かさない場合と比較して、フィルタの温度が再生温度範囲以上となる時間を長くすることができる。その結果、フィルタがPMを捕集する能力を復元することができる。 According to such a configuration, it is possible to prolong the time during which the temperature of the filter is equal to or higher than the regeneration temperature range as compared with the case where the operating point is not moved. As a result, the filter's ability to collect PM can be restored.

この開示によれば、フィルタの機能の低下を抑制することが可能なハイブリッド車両を提供できる。 According to this disclosure, it is possible to provide a hybrid vehicle capable of suppressing deterioration of the function of the filter.

この開示の実施の形態に従うハイブリッド車両の駆動システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the drive system of the hybrid vehicle according to the embodiment of this disclosure. ターボチャージャを備えたエンジンの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the engine equipped with a turbocharger. 制御部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of a control part. エンジンの動作点を説明する図である。It is a figure explaining the operating point of an engine. エンジン、第1MG、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship between the rotational speed and torque of an engine, a 1st MG, and an output element. エンジン、第1MG、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship between the rotational speed and torque of an engine, a 1st MG, and an output element. エンジン、第1MG、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship between the rotational speed and torque of an engine, a 1st MG, and an output element. エンジンの推奨動作ラインの一例である最適燃費ラインを示す図である。It is a figure which shows the optimum fuel consumption line which is an example of the recommended operation line of an engine. エンジン、第1MG、および第2MGの動作点を決定する基本算出処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the basic calculation process which determines the operating point of an engine, 1st MG, and 2nd MG. この実施の形態のGPF温度関連処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the GPF temperature-related processing of this embodiment. GPF再生制御による動作点の動きを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the movement of the operating point by GPF reproduction control.

以下、この開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of this disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

<ハイブリッド車両の駆動システムについて>
図1は、この開示の実施の形態に従うハイブリッド車両(以下、単に車両と記載する)10の駆動システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように、車両10は、制御部11と、走行用の動力源となる、エンジン13と、第1モータジェネレータ(以下、第1MGと記載する)14と、第2モータジェネレータ(以下、第2MGと記載する)15とを駆動システムとして備えている。エンジン13は、ターボチャージャ47を含む。
<About the drive system of hybrid vehicles>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a drive system of a hybrid vehicle (hereinafter, simply referred to as a vehicle) 10 according to the embodiment of this disclosure. As shown in FIG. 1, the vehicle 10 includes a control unit 11, an engine 13 serving as a power source for traveling, a first motor generator (hereinafter referred to as the first MG) 14, and a second motor generator (hereinafter referred to as the first MG). , (Described as the second MG) 15 is provided as a drive system. The engine 13 includes a turbocharger 47.

第1MG14および第2MG15は、いずれも駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能とを備える。第1MG14および第2MG15としては、交流回転電機が用いられる。交流回転電機は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型などの同期電動機または誘導電動機である。 Both the first MG 14 and the second MG 15 have a function as a motor that outputs torque when driving power is supplied, and a function as a generator that generates generated power when torque is applied. As the first MG14 and the second MG15, an AC rotary electric machine is used. The AC rotary electric machine is, for example, a synchronous motor or an induction motor such as a permanent magnet type having a rotor in which a permanent magnet is embedded.

第1MG14および第2MG15は、いずれもPCU(Power Control Unit)81を介してバッテリ18に電気的に接続されている。PCU81は、第1MG14と電力を授受する第1インバータ16と、第2MG15と電力を授受する第2インバータ17と、バッテリ18と、第1インバータ16および第2インバータ17との間で電力を授受するコンバータ83とを含む。 Both the first MG 14 and the second MG 15 are electrically connected to the battery 18 via a PCU (Power Control Unit) 81. The PCU 81 transfers electric power between the first MG 14 and the first inverter 16, the second inverter 17 which exchanges electric power with the second MG 15, the battery 18, and the first inverter 16 and the second inverter 17. Includes converter 83.

コンバータ83は、たとえば、バッテリ18の電力を昇圧して第1インバータ16または第2インバータ17に供給可能に構成される。あるいは、コンバータ83は、第1インバータ16または第2インバータ17から供給される電力を降圧してバッテリ18に供給可能に構成される。 The converter 83 is configured so that, for example, the power of the battery 18 can be boosted and supplied to the first inverter 16 or the second inverter 17. Alternatively, the converter 83 is configured to be able to step down the power supplied from the first inverter 16 or the second inverter 17 and supply it to the battery 18.

第1インバータ16は、コンバータ83からの直流電力を交流電力に変換して第1MG14に供給可能に構成される。あるいは、第1インバータ16は、第1MG14からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ83に供給可能に構成される。 The first inverter 16 is configured to be able to convert the DC power from the converter 83 into AC power and supply it to the first MG 14. Alternatively, the first inverter 16 is configured to be able to convert AC power from the first MG 14 into DC power and supply it to the converter 83.

第2インバータ17は、コンバータ83からの直流電力を交流電力に変換して第2MG15に供給可能に構成される。あるいは、第2インバータ17は、第2MG15からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ83に供給可能に構成される。 The second inverter 17 is configured to be able to convert the DC power from the converter 83 into AC power and supply it to the second MG 15. Alternatively, the second inverter 17 is configured to be able to convert the AC power from the second MG 15 into DC power and supply it to the converter 83.

バッテリ18は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ18は、たとえば、リチウムイオン電池もしくはニッケル水素電池等の二次電池、または、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を含んで構成される。なお、リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池であり、電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池のほか、固体の電解質を用いた所謂全固体電池も含み得る。 The battery 18 is a rechargeable power storage element. The battery 18 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery, or a power storage element such as an electric double layer capacitor. The lithium ion secondary battery is a secondary battery using lithium as a charge carrier, and may include a so-called all-solid-state battery using a solid electrolyte as well as a general lithium ion secondary battery having a liquid electrolyte.

バッテリ18は、第1MG14が発電した電力を、第1インバータ16を通じて受けて蓄えることができ、蓄えられた電力を、第2インバータ17を通じて第2MG15へ供給することができる。また、バッテリ18は、車両の減速時等に第2MG15が発電した電力を、第2インバータ17を通じて受けて蓄えることもでき、蓄えられた電力を、エンジン13の始動時等に第1インバータ16を通じて第1MG14へ供給することもできる。 The battery 18 can receive the electric power generated by the first MG 14 through the first inverter 16 and store it, and can supply the stored electric power to the second MG 15 through the second inverter 17. Further, the battery 18 can also receive and store the electric power generated by the second MG 15 through the second inverter 17 when the vehicle is decelerated, and the stored electric power is stored through the first inverter 16 when the engine 13 is started or the like. It can also be supplied to the first MG14.

すなわち、PCU81は、第1MG14あるいは第2MG15において発電された電力を用いてバッテリ18を充電したり、バッテリ18の電力を用いて第1MG14あるいは第2MG15を駆動したりする。 That is, the PCU 81 charges the battery 18 using the electric power generated in the first MG 14 or the second MG 15, or drives the first MG 14 or the second MG 15 using the electric power of the battery 18.

エンジン13および第1MG14は、遊星歯車機構20に連結されている。遊星歯車機構20は、エンジン13が出力する駆動トルクを第1MG14と出力ギヤ21とに分割して伝達するものである。遊星歯車機構20は、シングルピニオン型の遊星歯車機構を有し、エンジン13の出力軸22と同一の軸線Cnt上に配置されている。 The engine 13 and the first MG 14 are connected to the planetary gear mechanism 20. The planetary gear mechanism 20 divides and transmits the drive torque output by the engine 13 to the first MG 14 and the output gear 21. The planetary gear mechanism 20 has a single pinion type planetary gear mechanism and is arranged on the same axis Cnt as the output shaft 22 of the engine 13.

遊星歯車機構20は、サンギヤSと、サンギヤSと同軸に配置されたリングギヤRと、サンギヤSおよびリングギヤRに噛み合うピニオンギヤPと、ピニオンギヤPを自転および公転可能に保持するキャリヤCとを含む。エンジン13の出力軸22は、キャリヤCに連結されている。第1MG14のロータ軸23は、サンギヤSに連結されている。リングギヤRは、出力ギヤ21に連結されている。 The planetary gear mechanism 20 includes a sun gear S, a ring gear R arranged coaxially with the sun gear S, a pinion gear P that meshes with the sun gear S and the ring gear R, and a carrier C that holds the pinion gear P so that it can rotate and revolve. The output shaft 22 of the engine 13 is connected to the carrier C. The rotor shaft 23 of the first MG 14 is connected to the sun gear S. The ring gear R is connected to the output gear 21.

エンジン13の出力トルクが伝達されるキャリヤCが入力要素に、出力ギヤ21にトルクを出力するリングギヤRが出力要素に、ロータ軸23が連結されるサンギヤSが反力要素として機能する。つまり、遊星歯車機構20は、エンジン13の出力を第1MG14側と出力ギヤ21側とに分割する。第1MG14は、エンジン13の出力トルクに応じたトルクを出力するように制御される。 The carrier C to which the output torque of the engine 13 is transmitted functions as an input element, the ring gear R that outputs torque to the output gear 21 functions as an output element, and the sun gear S to which the rotor shaft 23 is connected functions as a reaction force element. That is, the planetary gear mechanism 20 divides the output of the engine 13 into the first MG 14 side and the output gear 21 side. The first MG 14 is controlled to output a torque corresponding to the output torque of the engine 13.

カウンタシャフト25は、軸線Cntと平行に配置されている。カウンタシャフト25は、出力ギヤ21に噛み合っているドリブンギヤ26に取り付けられている。また、カウンタシャフト25には、ドライブギヤ27が取り付けられており、このドライブギヤ27が終減速機であるデファレンシャルギヤ28におけるリングギヤ29に噛み合っている。さらに、ドリブンギヤ26には、第2MG15におけるロータ軸30に取り付けられたドライブギヤ31が噛み合っている。したがって、第2MG15の出力トルクが、ドリブンギヤ26において、出力ギヤ21から出力されるトルクに加えられる。このようにして合成されたトルクは、デファレンシャルギヤ28から左右に延びたドライブシャフト32,33を介して駆動輪24に伝達される。駆動輪24にトルクが伝達されることにより、車両10に駆動力が発生する。 The counter shaft 25 is arranged parallel to the axis Cnt. The counter shaft 25 is attached to a driven gear 26 that meshes with the output gear 21. Further, a drive gear 27 is attached to the counter shaft 25, and the drive gear 27 meshes with the ring gear 29 in the differential gear 28 which is the final reduction gear. Further, the driven gear 26 is meshed with the drive gear 31 attached to the rotor shaft 30 of the second MG 15. Therefore, the output torque of the second MG 15 is added to the torque output from the output gear 21 in the driven gear 26. The torque synthesized in this way is transmitted to the drive wheels 24 via the drive shafts 32 and 33 extending from the differential gear 28 to the left and right. By transmitting torque to the drive wheels 24, a driving force is generated in the vehicle 10.

<エンジンの構成について>
図2は、ターボチャージャ47を備えたエンジン13の構成の一例を示す図である。エンジン13は、たとえば、直列4気筒型の火花点火型の内燃機関である。図2に示すようにエンジン13は、たとえば、4つの気筒40a,40b,40c,40dが一方向に並べられて形成されるエンジン本体40を含む。
<About engine configuration>
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the engine 13 including the turbocharger 47. The engine 13 is, for example, an in-line 4-cylinder spark-ignition type internal combustion engine. As shown in FIG. 2, the engine 13 includes, for example, an engine body 40 formed by arranging four cylinders 40a, 40b, 40c, and 40d in one direction.

気筒40a,40b,40c,40dには、エンジン本体40に形成される吸気ポートの一方端および排気ポートの一方端がそれぞれ接続されている。吸気ポートの一方端は、気筒40a,40b,40c,40dの各々に2つずつ設けられた吸気バルブ43にて開閉され、また排気ポートの一方端は、気筒40a,40b,40c,40dの各々に2つずつ設けられた排気バルブ44にて開閉される。気筒40a,40b,40c,40dの各々の吸気ポートの他方端は、インテークマニホールド46に接続されている。気筒40a,40b,40c,40dの各々の排気ポートの他方端は、エキゾーストマニホールド52に接続されている。 One end of the intake port and one end of the exhaust port formed in the engine body 40 are connected to the cylinders 40a, 40b, 40c, and 40d, respectively. One end of the intake port is opened and closed by two intake valves 43 provided for each of the cylinders 40a, 40b, 40c and 40d, and one end of the exhaust port is opened and closed by two intake valves 43 for each of the cylinders 40a, 40b, 40c and 40d. It is opened and closed by two exhaust valves 44 provided in each. The other end of each intake port of the cylinders 40a, 40b, 40c, 40d is connected to the intake manifold 46. The other end of each exhaust port of the cylinders 40a, 40b, 40c, 40d is connected to the exhaust manifold 52.

本実施の形態においてエンジン13は、たとえば、直噴エンジンであって、各気筒の頂部に設けられる燃料噴射装置(図示せず)によって燃料が気筒40a,40b,40c,40dの各々の内部に噴射される。気筒40a,40b,40c,40d内における燃料と吸気との混合気は、気筒40a,40b,40c,40dの各々に設けられた点火プラグ45にて着火される。 In the present embodiment, the engine 13 is, for example, a direct injection engine, and fuel is injected into each of the cylinders 40a, 40b, 40c, and 40d by a fuel injection device (not shown) provided at the top of each cylinder. Will be done. The air-fuel mixture of the fuel and the intake air in the cylinders 40a, 40b, 40c, and 40d is ignited by the spark plugs 45 provided in each of the cylinders 40a, 40b, 40c, and 40d.

なお、図2においては、気筒40aに設けられた吸気バルブ43、排気バルブ44および点火プラグ45を示しており、他の気筒40b,40c,40dに設けられた吸気バルブ43、排気バルブ44および点火プラグ45については省略している。 Note that FIG. 2 shows the intake valve 43, the exhaust valve 44 and the spark plug 45 provided in the cylinder 40a, and the intake valve 43, the exhaust valve 44 and the spark plug provided in the other cylinders 40b, 40c and 40d. The plug 45 is omitted.

エンジン13には、排気エネルギを利用して吸入空気を過給するターボチャージャ47が設けられている。ターボチャージャ47は、コンプレッサ48と、タービン53とを含む。 The engine 13 is provided with a turbocharger 47 that supercharges intake air using exhaust energy. The turbocharger 47 includes a compressor 48 and a turbine 53.

インテークマニホールド46には、吸気通路41の一方端が接続されている。吸気通路41の他方端は吸気口に接続されている。吸気通路41の所定の位置には、コンプレッサ48が設けられている。吸気通路41の他方端(吸気口)とコンプレッサ48との間には、吸気通路41内を流れる空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ50が設けられている。コンプレッサ48よりも下流側に設けられた吸気通路41には、コンプレッサ48で加圧された吸気を冷却するためのインタークーラ51が配設されている。インタークーラ51と吸気通路41のインテークマニホールド46との間には、吸気通路41内を流れる吸気の流量を調整できる吸気絞り弁(スロットル弁)49が設けられている。 One end of the intake passage 41 is connected to the intake manifold 46. The other end of the intake passage 41 is connected to the intake port. A compressor 48 is provided at a predetermined position in the intake passage 41. An air flow meter 50 that outputs a signal according to the flow rate of air flowing in the intake passage 41 is provided between the other end (intake port) of the intake passage 41 and the compressor 48. An intercooler 51 for cooling the intake air pressurized by the compressor 48 is provided in the intake passage 41 provided on the downstream side of the compressor 48. An intake throttle valve (throttle valve) 49 capable of adjusting the flow rate of intake air flowing in the intake passage 41 is provided between the intercooler 51 and the intake manifold 46 of the intake passage 41.

エキゾーストマニホールド52には、排気通路42の一方端が接続されている。排気通路42の他方端はマフラー(図示せず)に接続されている。排気通路42の所定の位置には、タービン53が設けられている。また、排気通路42には、タービン53より上流の排気をタービン53よりも下流にバイパスするバイパス通路54と、バイパス通路54に設けられ、タービン53に導かれる排気の流量を調整可能なウェイストゲートバルブ55とが設けられている。そのため、ウェイストゲートバルブ55の開度を制御することによりタービン53に流入する排気流量、つまり吸入空気の過給圧が調整される。タービン53またはウェイストゲートバルブ55を通る排気は、排気通路42の所定の位置に設けられるスタート触媒コンバータ56および後処理装置57により浄化されてから大気に放出される。スタート触媒コンバータ56、たとえば、三元触媒を含む。後処理装置57は、エンジン13の排気に含まれるPMを捕集するフィルタであるGPFに、三元触媒の機能を付加したものである。PMが燃焼する再生温度範囲以上の排気を、後処理装置57の内部のGPFに流すGPF再生制御を実行することによって、GPFに堆積したPMが燃焼して二酸化炭素等の気体となることで、GPFに堆積したPMが除去される。なお、スタート触媒コンバータ56が、GPFに三元触媒の機能を付加したものとし、後処理装置57が、GPFの機能を有さず、三元触媒の機能を有するものとしてもよい。 One end of the exhaust passage 42 is connected to the exhaust manifold 52. The other end of the exhaust passage 42 is connected to a muffler (not shown). A turbine 53 is provided at a predetermined position in the exhaust passage 42. Further, the exhaust passage 42 includes a bypass passage 54 that bypasses the exhaust gas upstream of the turbine 53 downstream of the turbine 53, and a wastegate valve provided in the bypass passage 54 that can adjust the flow rate of the exhaust gas guided to the turbine 53. 55 is provided. Therefore, by controlling the opening degree of the wastegate valve 55, the exhaust flow rate flowing into the turbine 53, that is, the boost pressure of the intake air is adjusted. The exhaust gas passing through the turbine 53 or the wastegate valve 55 is purified by the start catalytic converter 56 and the aftertreatment device 57 provided at predetermined positions in the exhaust passage 42, and then released to the atmosphere. Includes a start catalyst converter 56, such as a three-way catalyst. The aftertreatment device 57 is a GPF that is a filter that collects PM contained in the exhaust gas of the engine 13 and has a function of a three-way catalyst added. By executing the GPF regeneration control in which the exhaust gas above the regeneration temperature range in which the PM burns is sent to the GPF inside the aftertreatment device 57, the PM deposited in the GPF is burned to become a gas such as carbon dioxide. The PM deposited on the GPF is removed. The start catalyst converter 56 may add the function of a three-way catalyst to the GPF, and the aftertreatment device 57 may not have the function of the GPF but have the function of a three-way catalyst.

三元触媒は、エンジン13の排気通路を流れる排気に含まれる窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)、および、未燃焼炭化水素(HC)を浄化する触媒である。三元触媒は、還元性ガス(H2、COまたは炭化水素)の存在下でNOxを窒素および酸素に還元し、酸化性ガスの存在下で一酸化炭素を二酸化炭素に酸化し、酸化性ガスの存在下で未燃焼炭化水素(HC)を二酸化炭素および水に酸化する。三元触媒が効率良く酸化または還元するためには、エンジン13において、燃料が完全燃焼し、かつ、酸素の余らない理論空燃比(stoichiometry)で燃焼(ストイキ燃焼)することが必要である。酸素が余るリーン状態である場合、三元触媒によるNOxの浄化には好ましくない。触媒の温度が適正温度範囲(活性温度範囲)よりも低い場合、三元触媒の効率は低下する。 The three-way catalyst is a catalyst that purifies nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), and unburned hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas flowing through the exhaust passage of the engine 13. The three-way catalyst reduces NOx to nitrogen and oxygen in the presence of a reducing gas (H2, CO or hydrocarbon), oxidizes carbon monoxide to carbon dioxide in the presence of an oxidizing gas, and of the oxidizing gas. Oxidizes unburned hydrocarbons (HC) into carbon dioxide and water in the presence. In order for the three-way catalyst to efficiently oxidize or reduce, it is necessary for the engine 13 to completely burn the fuel and burn (stoichiometry) at a stoichiometry with no excess oxygen. When oxygen is in a lean state, it is not preferable for purifying NOx by a three-way catalyst. If the temperature of the catalyst is lower than the proper temperature range (active temperature range), the efficiency of the three-way catalyst will decrease.

スタート触媒コンバータ56は、排気通路42の上流部分(燃焼室に近い部分)に設けられているため、エンジン13の始動後、短時間のうちに活性温度まで上昇する。また、下流側に位置している後処理装置57は、スタート触媒コンバータ56で浄化することのできなかったHC,COおよびNOxを浄化する。 Since the start catalyst converter 56 is provided in the upstream portion (the portion close to the combustion chamber) of the exhaust passage 42, the start catalyst converter 56 rises to the active temperature within a short time after the engine 13 is started. Further, the aftertreatment device 57 located on the downstream side purifies HC, CO and NOx that could not be purified by the start catalytic converter 56.

エンジン13には、吸気通路41に排気を流入させるためのEGR装置(Exhaust Gas Recirculation装置)58が設けられている。EGR装置58は、EGR通路59、EGR弁60、およびEGRクーラ61を備える。EGR通路59は、排気通路42から排気の一部をEGRガスとして取り出して吸気通路41に導く。EGR弁60は、EGR通路59を流れるEGRガスの流量を調整する。EGRクーラ61は、EGR通路59を流れるEGRガスを冷却する。EGR通路59は、スタート触媒コンバータ56と後処理装置57との間の排気通路42の部分と、コンプレッサ48とエアフローメータ50との間の吸気通路41の部分との間を接続している。 The engine 13 is provided with an EGR device (Exhaust Gas Recirculation device) 58 for inflowing exhaust gas into the intake passage 41. The EGR device 58 includes an EGR passage 59, an EGR valve 60, and an EGR cooler 61. The EGR passage 59 takes out a part of the exhaust gas from the exhaust passage 42 as EGR gas and guides it to the intake passage 41. The EGR valve 60 adjusts the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 59. The EGR cooler 61 cools the EGR gas flowing through the EGR passage 59. The EGR passage 59 connects a portion of the exhaust passage 42 between the start catalytic converter 56 and the aftertreatment device 57 and a portion of the intake passage 41 between the compressor 48 and the air flow meter 50.

<制御部の構成について>
図3は、制御部11の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、制御部11は、HV(Hybrid Vehicle)−ECU(Electronic Control Unit)62と、MG−ECU63と、エンジンECU64とを備える。
<About the configuration of the control unit>
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the control unit 11. As shown in FIG. 3, the control unit 11 includes an HV (Hybrid Vehicle) -ECU (Electronic Control Unit) 62, an MG-ECU 63, and an engine ECU 64.

HV−ECU62は、エンジン13、第1MG14および第2MG15を協調制御するための制御装置である。MG−ECU63は、PCU81の動作を制御するための制御装置である。エンジンECU64は、エンジン13の動作を制御するための制御装置である。 The HV-ECU 62 is a control device for cooperatively controlling the engine 13, the first MG14, and the second MG15. The MG-ECU 63 is a control device for controlling the operation of the PCU 81. The engine ECU 64 is a control device for controlling the operation of the engine 13.

HV−ECU62、MG−ECU63およびエンジンECU64は、いずれも接続された各種センサや他のECUとの信号の授受をする入出力装置、各種の制御プログラムやマップなどの記憶に供される記憶装置(ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを含む)、制御プログラムを実行する中央処理装置(CPU(Central Processing Unit))、および計時するためのカウンタなどを備えて構成されている。 The HV-ECU 62, MG-ECU 63, and engine ECU 64 are all connected sensors, input / output devices for exchanging signals with other ECUs, and storage devices used for storing various control programs, maps, and the like. It is configured to include a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc.), a central processing unit (CPU) for executing a control program, and a counter for measuring time.

HV−ECU62には、車速センサ66と、アクセル開度センサ67と、第1MG回転速度センサ68と、第2MG回転速度センサ69と、エンジン回転速度センサ70と、タービン回転速度センサ71と、過給圧センサ72と、バッテリ監視ユニット73と、第1MG温度センサ74と、第2MG温度センサ75と、第1INV温度センサ76と、第2INV温度センサ77と、触媒温度センサ78と、タービン温度センサ79とがそれぞれ接続されている。 The HV-ECU 62 includes a vehicle speed sensor 66, an accelerator opening sensor 67, a first MG rotation speed sensor 68, a second MG rotation speed sensor 69, an engine rotation speed sensor 70, a turbine rotation speed sensor 71, and supercharging. The pressure sensor 72, the battery monitoring unit 73, the first MG temperature sensor 74, the second MG temperature sensor 75, the first INV temperature sensor 76, the second INV temperature sensor 77, the catalyst temperature sensor 78, and the turbine temperature sensor 79. Are connected respectively.

車速センサ66は、車両10の速度(車速)を検出する。アクセル開度センサ67は、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出する。第1MG回転速度センサ68は、第1MG14の回転速度を検出する。第2MG回転速度センサ69は、第2MG15の回転速度を検出する。エンジン回転速度センサ70は、エンジン13の出力軸22の回転速度(エンジン回転速度)を検出する。タービン回転速度センサ71は、ターボチャージャ47のタービン53の回転速度を検出する。過給圧センサ72は、エンジン13の過給圧を検出する。第1MG温度センサ74は、第1MG14の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第2MG温度センサ75は、第2MG15の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第1INV温度センサ76は、第1インバータ16の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。第2INV温度センサ77は、第2インバータ17の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。触媒温度センサ78は、後処理装置57の温度を検出する。タービン温度センサ79は、タービン53の温度を検出する。各種センサは、検出結果を示す信号をHV−ECU62に出力する。 The vehicle speed sensor 66 detects the speed (vehicle speed) of the vehicle 10. The accelerator opening sensor 67 detects the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening). The first MG rotation speed sensor 68 detects the rotation speed of the first MG 14. The second MG rotation speed sensor 69 detects the rotation speed of the second MG 15. The engine rotation speed sensor 70 detects the rotation speed (engine rotation speed) of the output shaft 22 of the engine 13. The turbine rotation speed sensor 71 detects the rotation speed of the turbine 53 of the turbocharger 47. The boost pressure sensor 72 detects the boost pressure of the engine 13. The first MG temperature sensor 74 detects the internal temperature of the first MG 14, for example, the temperature associated with the coil or magnet. The second MG temperature sensor 75 detects the internal temperature of the second MG 15, for example, the temperature associated with the coil or magnet. The first INV temperature sensor 76 detects the temperature of the first inverter 16, for example, the temperature associated with the switching element. The second INV temperature sensor 77 detects the temperature of the second inverter 17, for example, the temperature associated with the switching element. The catalyst temperature sensor 78 detects the temperature of the aftertreatment device 57. The turbine temperature sensor 79 detects the temperature of the turbine 53. The various sensors output signals indicating the detection results to the HV-ECU 62.

バッテリ監視ユニット73は、バッテリ18の満充電容量に対する残存充電量の比率である充電率(SOC:State of Charge)を取得し、取得したSOCを示す信号をHV−ECU62に出力する。バッテリ監視ユニット73は、たとえば、バッテリ18の電流、電圧および温度を検出するセンサを含む。バッテリ監視ユニット73は、検出されたバッテリ18の電流、電圧および温度を用いてSOCを算出することによってSOCを取得する。なお、SOCの算出方法としては、たとえば、電流値積算(クーロンカウント)による手法、または、開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。 The battery monitoring unit 73 acquires a charge rate (SOC: State of Charge), which is the ratio of the remaining charge amount to the full charge capacity of the battery 18, and outputs a signal indicating the acquired SOC to the HV-ECU 62. The battery monitoring unit 73 includes, for example, a sensor that detects the current, voltage, and temperature of the battery 18. The battery monitoring unit 73 acquires the SOC by calculating the SOC using the detected current, voltage, and temperature of the battery 18. As a method for calculating SOC, various known methods such as a method based on current value integration (Coulomb count) or a method based on estimation of open circuit voltage (OCV) can be adopted.

<車両の走行制御について>
以上のような構成を有する車両10は、エンジン13および第2MG15を動力源としたハイブリッド(HV)走行モードやエンジン13を停止状態にするとともに第2MG15をバッテリ18に蓄積した電力で駆動して走行する電気(EV)走行モードなどの走行モードに設定または切り替えが可能である。各モードの設定や切り替えは、HV−ECU62により実行される。HV−ECU62は、設定または切り替えられた走行モードに基づいてエンジン13、第1MG14および第2MG15を制御する。
<About vehicle running control>
The vehicle 10 having the above configuration runs in a hybrid (HV) driving mode in which the engine 13 and the second MG 15 are power sources, the engine 13 is stopped, and the second MG 15 is driven by the electric power stored in the battery 18. It is possible to set or switch to a driving mode such as an electric (EV) driving mode. Each mode is set or switched by the HV-ECU 62. The HV-ECU 62 controls the engine 13, the first MG14 and the second MG15 based on the set or switched driving mode.

EV走行モードは、たとえば、低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン13の運転を停止して第2MG15が駆動力を出力する走行モードである。 The EV driving mode is, for example, a mode selected in a low-load driving region where the vehicle speed is low and the required driving force is small, and is a driving mode in which the operation of the engine 13 is stopped and the second MG 15 outputs the driving force. ..

HV走行モードは、高車速かつ要求駆動力が大きい高負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン13の駆動トルクと第2MG15の駆動トルクとを合算したトルクを出力する走行モードである。 The HV driving mode is a mode selected in a high-load driving region where the vehicle speed is high and the required driving force is large, and is a driving mode in which the total torque of the driving torque of the engine 13 and the driving torque of the second MG 15 is output. is there.

HV走行モードでは、エンジン13から出力された駆動トルクを駆動輪24に伝達する際に、第1MG14により反力を遊星歯車機構20に作用させる。そのため、サンギヤSが反力要素として機能する。つまり、エンジントルクを駆動輪24に作用させるために、エンジントルクに対する反力トルクを第1MG14に出力させるように制御する。この場合には、第1MG14を発電機として機能させる回生制御を実行することができる。 In the HV traveling mode, when the drive torque output from the engine 13 is transmitted to the drive wheels 24, the reaction force is applied to the planetary gear mechanism 20 by the first MG 14. Therefore, the sun gear S functions as a reaction force element. That is, in order to apply the engine torque to the drive wheels 24, the reaction torque with respect to the engine torque is controlled to be output to the first MG 14. In this case, regenerative control that causes the first MG 14 to function as a generator can be executed.

以下、車両10の運転時におけるエンジン13、第1MG14および第2MG15の協調制御について説明する。 Hereinafter, the coordinated control of the engine 13, the first MG14, and the second MG15 during the operation of the vehicle 10 will be described.

HV−ECU62は、アクセルペダルの踏み込み量によって決まるアクセル開度などに基づいて要求駆動力を算出する。HV−ECU62は、算出された要求駆動力と車速などに基づいて車両10の要求走行パワーを算出する。HV−ECU62は、要求走行パワーにバッテリ18の充放電要求パワーを加算した値を要求システムパワーとして算出する。 The HV-ECU 62 calculates the required driving force based on the accelerator opening degree or the like determined by the amount of depression of the accelerator pedal. The HV-ECU 62 calculates the required running power of the vehicle 10 based on the calculated required driving force and the vehicle speed. The HV-ECU 62 calculates the value obtained by adding the charge / discharge required power of the battery 18 to the required running power as the required system power.

HV−ECU62は、算出された要求システムパワーに応じてエンジン13の作動が要求されるか否かを判定する。HV−ECU62は、たとえば、要求システムパワーがしきい値を超える場合にはエンジン13の作動が要求されると判定する。HV−ECU62は、エンジン13の作動が要求される場合には、HV走行モードを走行モードとして設定する。HV−ECU62は、エンジン13の作動が要求されない場合には、EV走行モードを走行モードとして設定する。 The HV-ECU 62 determines whether or not the operation of the engine 13 is required according to the calculated required system power. The HV-ECU 62 determines, for example, that the operation of the engine 13 is required when the required system power exceeds the threshold value. The HV-ECU 62 sets the HV traveling mode as the traveling mode when the operation of the engine 13 is required. The HV-ECU 62 sets the EV traveling mode as the traveling mode when the operation of the engine 13 is not required.

HV−ECU62は、エンジン13の作動が要求される場合には(すなわち、HV走行モードが設定される場合には)、エンジン13に対する要求パワー(以下、要求エンジンパワーと記載する)を算出する。HV−ECU62は、たとえば、要求システムパワーを要求エンジンパワーとして算出する。なお、HV−ECU62は、たとえば、要求システムパワーが要求エンジンパワーの上限値を超える場合には、要求エンジンパワーの上限値を要求エンジンパワーとして算出する。HV−ECU62は、算出された要求エンジンパワーをエンジン運転状態指令としてエンジンECU64に出力する。 The HV-ECU 62 calculates the required power for the engine 13 (hereinafter referred to as the required engine power) when the operation of the engine 13 is required (that is, when the HV driving mode is set). The HV-ECU 62 calculates, for example, the required system power as the required engine power. The HV-ECU 62 calculates, for example, when the required system power exceeds the upper limit value of the required engine power, the upper limit value of the required engine power is calculated as the required engine power. The HV-ECU 62 outputs the calculated required engine power to the engine ECU 64 as an engine operation state command.

エンジンECU64は、HV−ECU62から入力されたエンジン運転状態指令に基づき、吸気絞り弁49、点火プラグ45、ウェイストゲートバルブ55およびEGR弁60など、エンジン13の各部に対して各種の制御を行う。 The engine ECU 64 performs various controls on each part of the engine 13, such as the intake throttle valve 49, the spark plug 45, the wastegate valve 55, and the EGR valve 60, based on the engine operation state command input from the HV-ECU 62.

また、HV−ECU62は、算出された要求エンジンパワーを用いてエンジン回転速度とエンジントルクとによって規定される座標系におけるエンジン13の動作点を設定する。HV−ECU62は、たとえば、当該座標系において要求エンジンパワーと等出力の等パワー線と、予め定められた動作線との交点をエンジン13の動作点として設定する。 Further, the HV-ECU 62 sets the operating point of the engine 13 in the coordinate system defined by the engine rotation speed and the engine torque using the calculated required engine power. The HV-ECU 62 sets, for example, an intersection of an equal power line having the same output as the required engine power and a predetermined operating line in the coordinate system as an operating point of the engine 13.

予め定められた動作線は、当該座標系における、エンジン回転速度の変化に対するエンジントルクの変化軌跡を示し、たとえば、燃費効率のよいエンジントルクの変化軌跡が実験等によって適合されて設定される。 The predetermined operation line indicates the change locus of the engine torque with respect to the change of the engine rotation speed in the coordinate system. For example, the change locus of the engine torque with good fuel efficiency is adapted and set by an experiment or the like.

HV−ECU62は、設定された動作点に対応するエンジン回転速度を目標エンジン回転速度として設定する。 The HV-ECU 62 sets the engine rotation speed corresponding to the set operating point as the target engine rotation speed.

HV−ECU62は、目標エンジン回転速度が設定されると、現在のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度にするための第1MG14のトルク指令値を設定する。HV−ECU62は、たとえば、現在のエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差分に基づくフィードバック制御によって第1MG14のトルク指令値を設定する。 When the target engine rotation speed is set, the HV-ECU 62 sets the torque command value of the first MG 14 for setting the current engine rotation speed to the target engine rotation speed. The HV-ECU 62 sets the torque command value of the first MG 14 by, for example, feedback control based on the difference between the current engine rotation speed and the target engine rotation speed.

HV−ECU62は、設定された第1MG14のトルク指令値からエンジントルクの駆動輪24への伝達分を算出し、要求駆動力を満足するように第2MG15のトルク指令値を設定する。HV−ECU62は、設定された第1MG14および第2MG15のトルク指令値をそれぞれ第1MGトルク指令および第2MGトルク指令としてMG−ECU63に出力する。 The HV-ECU 62 calculates the amount of engine torque transmitted to the drive wheels 24 from the set torque command value of the first MG 14, and sets the torque command value of the second MG 15 so as to satisfy the required driving force. The HV-ECU 62 outputs the set torque command values of the first MG 14 and the second MG 15 to the MG-ECU 63 as the first MG torque command and the second MG torque command, respectively.

MG−ECU63は、HV−ECU62から入力された第1MGトルク指令および第2MGトルク指令に基づき、第1MG14および第2MG15に発生させるトルクに対応した電流値およびその周波数を算出し、算出した電流値およびその周波数を含む信号をPCU81に出力する。 The MG-ECU 63 calculates the current value and its frequency corresponding to the torque generated in the first MG 14 and the second MG 15 based on the first MG torque command and the second MG torque command input from the HV-ECU 62, and calculates the calculated current value and the frequency thereof. A signal including that frequency is output to the PCU 81.

HV−ECU62は、たとえば、アクセル開度がターボチャージャ47を始動させるしきい値を超える場合に過給圧上昇を要求してもよいし、要求エンジンパワーがしきい値を超える場合に過給圧上昇を要求してもよいし、あるいは、設定された動作点に対応するエンジントルクがしきい値を超える場合に過給圧上昇を要求してもよい。 For example, the HV-ECU 62 may request an increase in the supercharging pressure when the accelerator opening exceeds the threshold value for starting the turbocharger 47, or the supercharging pressure when the required engine power exceeds the threshold value. An increase may be required, or an increase in supercharging pressure may be required when the engine torque corresponding to the set operating point exceeds the threshold value.

なお、図3では、HV−ECU62、MG−ECU63およびエンジンECU64を分けた構成を一例として説明しているが、これらを集約した1つのECUによって構成されてもよい。 Although the configuration in which the HV-ECU 62, the MG-ECU 63, and the engine ECU 64 are separated is described as an example in FIG. 3, it may be configured by one ECU in which these are integrated.

図4は、エンジン13の動作点を説明する図である。図4において、縦軸は、エンジン13のトルクTeを示し、横軸は、エンジン13の回転速度Neを示す。 FIG. 4 is a diagram illustrating an operating point of the engine 13. In FIG. 4, the vertical axis represents the torque Te of the engine 13, and the horizontal axis represents the rotation speed Ne of the engine 13.

図4を参照して、線L1は、エンジン13が出力可能な最大トルクを示す。点線L2は、ターボチャージャ47による過給が開始されるライン(過給ライン)を示す。エンジン13のトルクTeが過給ラインL2を超えると、全開であったウェイストゲートバルブ55を閉方向に作動させる。ウェイストゲートバルブ55の開度を調整することにより、ターボチャージャ47のタービン53に流入する排気流量を調整し、コンプレッサ48を通じて吸入空気の過給圧を調整することができる。トルクTeが過給ラインL2を下回っているときは、ウェイストゲートバルブ55を全開とすることにより、ターボチャージャ47を非作動にすることができる。 With reference to FIG. 4, line L1 indicates the maximum torque that the engine 13 can output. The dotted line L2 indicates a line (supercharging line) at which supercharging by the turbocharger 47 is started. When the torque Te of the engine 13 exceeds the supercharging line L2, the wastegate valve 55, which was fully open, is operated in the closing direction. By adjusting the opening degree of the wastegate valve 55, the exhaust flow rate flowing into the turbine 53 of the turbocharger 47 can be adjusted, and the supercharging pressure of the intake air can be adjusted through the compressor 48. When the torque Te is below the supercharging line L2, the turbocharger 47 can be deactivated by fully opening the wastegate valve 55.

この車両10においては、エンジン13および第1MG14を制御することでエンジン13の動作点を変更することができる。また、最終的な車両駆動力は、第2MG15を制御することで調整可能であるので、車両駆動力を調整しつつ(たとえば維持しつつ)エンジン13の動作点を移動させることができる。ここで、エンジン13の動作点を移動させる手法について以下に説明する。 In the vehicle 10, the operating point of the engine 13 can be changed by controlling the engine 13 and the first MG 14. Further, since the final vehicle driving force can be adjusted by controlling the second MG 15, the operating point of the engine 13 can be moved while adjusting (for example, maintaining) the vehicle driving force. Here, a method of moving the operating point of the engine 13 will be described below.

図5から図7は、エンジン13、第1MG14、および出力要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。図5は、エンジン13の動作点を変更する前の各要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。図6は、図5に示す状態からエンジン13の回転速度Neを上昇させたときの各要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。図7は、図5に示す状態からエンジン13のトルクTeを上昇させたときの各要素の回転速度およびトルクの関係を示す共線図である。 5 to 7 are collinear diagrams showing the relationship between the rotational speed and torque of the engine 13, the first MG 14, and the output element. FIG. 5 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speed and torque of each element before changing the operating point of the engine 13. FIG. 6 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speed and torque of each element when the rotational speed Ne of the engine 13 is increased from the state shown in FIG. FIG. 7 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speed and the torque of each element when the torque Te of the engine 13 is increased from the state shown in FIG.

図5〜図7の各々において、出力要素は、カウンタシャフト25(図1)に連結されるリングギヤRである。縦軸における位置は、各要素(エンジン13、第1MG14、および第2MG15)の回転速度を示し、縦軸の間隔は、遊星歯車機構20のギヤ比を示す。「Te」は、エンジン13のトルクを示し、「Tg」は、第1MG14のトルクを示す。「Tep」は、エンジン13の直行トルクを示し、「Tm1」は、第2MG15のトルクTmを出力要素上に換算したトルクである。TepとTm1との和は、駆動軸(カウンタシャフト25)へ出力されるトルクに相当する。上向き矢印は、正方向のトルクを示し、下向き矢印は、負方向のトルクを示し、矢印の長さは、トルクの大きさを示している。 In each of FIGS. 5 to 7, the output element is a ring gear R connected to the counter shaft 25 (FIG. 1). The position on the vertical axis indicates the rotation speed of each element (engine 13, first MG14, and second MG15), and the interval on the vertical axis indicates the gear ratio of the planetary gear mechanism 20. “Te” indicates the torque of the engine 13, and “Tg” indicates the torque of the first MG 14. “Tep” indicates the direct torque of the engine 13, and “Tm1” is the torque obtained by converting the torque Tm of the second MG 15 onto the output element. The sum of Tep and Tm1 corresponds to the torque output to the drive shaft (counter shaft 25). The up arrow indicates the torque in the positive direction, the down arrow indicates the torque in the negative direction, and the length of the arrow indicates the magnitude of the torque.

図5および図6を参照して、図6中の点線は、回転速度Neを上昇させる前の関係を示しており、図5に示される線に相当する。エンジン13のトルクTeと第1MG14のトルクTgとの関係は、遊星歯車機構20のギヤ比によって一意に決まるので、第1MG14のトルクTgを維持しつつ第1MG14の回転速度が上昇するように第1MG14を制御することによって、駆動トルクを維持しつつエンジン13の回転速度Neを上昇させることができる。 With reference to FIGS. 5 and 6, the dotted line in FIG. 6 shows the relationship before the rotation speed Ne is increased, and corresponds to the line shown in FIG. Since the relationship between the torque Te of the engine 13 and the torque Tg of the first MG 14 is uniquely determined by the gear ratio of the planetary gear mechanism 20, the first MG 14 so as to increase the rotation speed of the first MG 14 while maintaining the torque Tg of the first MG 14. By controlling the above, the rotational speed Ne of the engine 13 can be increased while maintaining the driving torque.

また、図5および図7を参照して、エンジン13の出力(パワー)が上昇するようにエンジン13を制御することによって、エンジン13のトルクTeを上昇させることができる。このとき、第1MG14の回転速度が上昇しないように第1MG14のトルクTgを上昇させることによって、エンジン13の回転速度Neを維持しつつエンジン13のトルクTeを上昇させることができる。なお、トルクTeが上昇することによりエンジン直行トルクTepが増加するので、トルクTm1が低下するように第2MG15を制御することによって、駆動軸のトルクを維持することができる。 Further, with reference to FIGS. 5 and 7, the torque Te of the engine 13 can be increased by controlling the engine 13 so that the output (power) of the engine 13 increases. At this time, by increasing the torque Tg of the first MG 14 so that the rotation speed of the first MG 14 does not increase, the torque Te of the engine 13 can be increased while maintaining the rotation speed Ne of the engine 13. Since the engine direct torque Tip increases as the torque Te increases, the torque of the drive shaft can be maintained by controlling the second MG 15 so that the torque Tm1 decreases.

なお、エンジン13のトルクTeを上昇させると、第1MG14のトルクTgが上昇するので、第1MG14の発電電力が増加する。このとき、バッテリ18の充電が制限されていなければ、増加した発電電力をバッテリ18に充電することができる。 When the torque Te of the engine 13 is increased, the torque Tg of the first MG 14 is increased, so that the generated power of the first MG 14 is increased. At this time, if the charging of the battery 18 is not restricted, the increased generated power can be charged to the battery 18.

一方、特に図示していないが、エンジン13の出力(パワー)が低下するようにエンジン13を制御することによって、エンジン13のトルクTeを低下させることができる。このとき、第1MG14の回転速度が低下しないように第1MG14のトルクTgを低下させることによって、エンジン13の回転速度Neを維持しつつエンジン13のトルクTeを低下させることができる。そして、この場合は、第1MG14のトルクTgが低下するので、第1MG14の発電電力が減少する。このとき、バッテリ18の放電が制限されていなければ、バッテリ18の放電を増加させることによって、第1MG14の発電低下分を補うことができる。 On the other hand, although not particularly shown, the torque Te of the engine 13 can be reduced by controlling the engine 13 so that the output (power) of the engine 13 is reduced. At this time, by reducing the torque Tg of the first MG 14 so that the rotation speed of the first MG 14 does not decrease, the torque Te of the engine 13 can be decreased while maintaining the rotation speed Ne of the engine 13. Then, in this case, since the torque Tg of the first MG 14 decreases, the generated power of the first MG 14 decreases. At this time, if the discharge of the battery 18 is not limited, the decrease in power generation of the first MG 14 can be compensated by increasing the discharge of the battery 18.

再び、図4を参照して、線L3は、エンジン13の推奨動作ラインを示す。すなわち、エンジン13は、通常、トルクTeと回転速度Neとで決まる動作点が予め設定された推奨動作ライン(線L3)上を移動するように制御される。 Again, with reference to FIG. 4, line L3 indicates the recommended operating line for engine 13. That is, the engine 13 is normally controlled so that an operating point determined by torque Te and rotation speed Ne moves on a preset recommended operating line (line L3).

図8は、エンジン13の推奨動作ラインの一例である最適燃費ラインを示す図である。図8を参照して、線L5は、エンジン13の燃料消費が最小となるように、事前評価試験やシミュレーション等によって予め定められた動作ラインである。エンジン13の動作点が線L5上に制御されることにより、要求パワーに対するエンジン13の燃費が最適(最小)となる。点線L6は、要求パワーに対応するエンジン13の等パワーラインである。なお、図4においては、点線L41が、等パワーラインである。エンジン13の動作点が点線L6と線L5との交点E0になるようにエンジン13を制御することによって、エンジン13の燃費が最適(最小)となる。なお、図中の閉曲線群ηは、エンジン13の等効率線を示し、中心に向かう程エンジン13の効率が高い。 FIG. 8 is a diagram showing an optimum fuel consumption line which is an example of a recommended operation line of the engine 13. With reference to FIG. 8, the line L5 is an operation line predetermined by a preliminary evaluation test, a simulation, or the like so as to minimize the fuel consumption of the engine 13. By controlling the operating point of the engine 13 on the line L5, the fuel consumption of the engine 13 with respect to the required power becomes optimum (minimum). The dotted line L6 is an equal power line of the engine 13 corresponding to the required power. In FIG. 4, the dotted line L41 is an equal power line. By controlling the engine 13 so that the operating point of the engine 13 becomes the intersection E0 between the dotted line L6 and the line L5, the fuel consumption of the engine 13 becomes optimum (minimum). The closed curve group η in the figure indicates the isoefficiency line of the engine 13, and the efficiency of the engine 13 increases toward the center.

<動作点の基本算出処理の説明>
図9は、エンジン13、第1MG14、および第2MG15の動作点を決定する基本算出処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、HV−ECU62において所定周期ごとに繰り返し実行される。
<Explanation of basic calculation process of operating point>
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the basic calculation process for determining the operating points of the engine 13, the first MG14, and the second MG15. The series of processes shown in this flowchart are repeatedly executed in the HV-ECU 62 at predetermined intervals.

図9を参照して、HV−ECU62は、アクセル開度、選択中のシフトレンジ、車速等の情報を取得する(ステップS10)。アクセル開度は、アクセル開度センサ67によって検出され、車速は、車速センサ66によって検出される。車速に代えて、駆動軸やペラ軸の回転速度を用いてもよい。 With reference to FIG. 9, the HV-ECU 62 acquires information such as the accelerator opening degree, the selected shift range, and the vehicle speed (step S10). The accelerator opening degree is detected by the accelerator opening degree sensor 67, and the vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 66. Instead of the vehicle speed, the rotation speed of the drive shaft or the propeller shaft may be used.

次いで、HV−ECU62は、シフトレンジごとに予め準備された、要求駆動力とアクセル開度と車速との関係を示す駆動力マップを用いて、ステップS10において取得された情報から要求駆動力(トルク)を算出する(ステップS15)。そして、HV−ECU62は、算出された要求駆動力に車速を乗算し、所定の損失パワーを上乗せして、車両の走行パワーを算出する(ステップS20)。 Next, the HV-ECU 62 uses a driving force map showing the relationship between the required driving force, the accelerator opening degree, and the vehicle speed, which is prepared in advance for each shift range, and uses the required driving force (torque) from the information acquired in step S10. ) Is calculated (step S15). Then, the HV-ECU 62 multiplies the calculated required driving force by the vehicle speed, adds a predetermined loss power, and calculates the traveling power of the vehicle (step S20).

続いて、HV−ECU62は、バッテリ18の充放電要求(パワー)がある場合には、算出された走行パワーに充放電要求(充電を正値とする)を加算した値をシステムパワーとして算出する(ステップS25)。なお、充放電要求は、たとえば、バッテリ18のSOCが低い程、大きな正値とし、SOCが高い場合には、負値とすることができる。 Subsequently, when there is a charge / discharge request (power) of the battery 18, the HV-ECU 62 calculates a value obtained by adding the charge / discharge request (charging is a positive value) to the calculated running power as the system power. (Step S25). The charge / discharge request can be, for example, a larger positive value as the SOC of the battery 18 is lower, and a negative value when the SOC is higher.

次いで、HV−ECU62は、算出されたシステムパワーおよび走行パワーにより、エンジン13の運転/停止を判断する(ステップS30)。たとえば、システムパワーが第1のしきい値よりも大きい場合、あるいは走行パワーが第2のしきい値よりも大きい場合に、エンジン13を運転するものと判断される。 Next, the HV-ECU 62 determines whether to start / stop the engine 13 based on the calculated system power and running power (step S30). For example, when the system power is larger than the first threshold value, or when the running power is larger than the second threshold value, it is determined that the engine 13 is operated.

そして、エンジン13を運転するものと判断されると、HV−ECU62は、ステップS35以降の処理を実行する(HV走行モード)。なお、特に図示しないが、エンジン13の停止が判断されたときは(EV走行モード)、要求駆動力に基づいて第2MG15のトルクTmが算出される。 Then, when it is determined that the engine 13 is to be operated, the HV-ECU 62 executes the processes after step S35 (HV traveling mode). Although not particularly shown, when it is determined that the engine 13 is stopped (EV driving mode), the torque Tm of the second MG 15 is calculated based on the required driving force.

エンジン13の運転中(HV走行モード中)、HV−ECU62は、ステップS25において算出されたシステムパワーからエンジン13のパワーPeを算出する(ステップS35)。このパワーPeは、システムパワーに対して各種補正や制限等を行なうことによって算出される。ここで算出されたエンジン13のパワーPeは、エンジン13のパワー指令としてエンジンECU64へ出力される。 While the engine 13 is operating (in the HV traveling mode), the HV-ECU 62 calculates the power Pe of the engine 13 from the system power calculated in step S25 (step S35). This power Pe is calculated by making various corrections and restrictions on the system power. The power Pe of the engine 13 calculated here is output to the engine ECU 64 as a power command of the engine 13.

次いで、HV−ECU62は、エンジン13の回転速度Ne(目標エンジン回転速度)を算出する(ステップS40)。この実施の形態では、上述のように、エンジン13の動作点が図4等で示した線L3(推奨動作ライン)上に乗るように回転速度Neが算出される。具体的には、エンジン13の動作点が線L3(推奨動作ライン)上となるパワーPeと回転速度Neとの関係が予めマップ等として準備され、当該マップを用いて、ステップS35で算出されたパワーPeから回転速度Neが算出される。なお、回転速度Neが決定されると、エンジン13のトルクTe(目標エンジントルク)も決定される。これにより、エンジン13の動作点が決定される。 Next, the HV-ECU 62 calculates the rotation speed Ne (target engine rotation speed) of the engine 13 (step S40). In this embodiment, as described above, the rotation speed Ne is calculated so that the operating point of the engine 13 rides on the line L3 (recommended operating line) shown in FIG. 4 and the like. Specifically, the relationship between the power Pe and the rotation speed Ne on which the operating point of the engine 13 is on the line L3 (recommended operating line) is prepared in advance as a map or the like, and is calculated in step S35 using the map. The rotation speed Ne is calculated from the power Pe. When the rotation speed Ne is determined, the torque Te (target engine torque) of the engine 13 is also determined. As a result, the operating point of the engine 13 is determined.

次に、HV−ECU62は、第1MG14のトルクTgを算出する(ステップS45)。エンジン13の回転速度Neからエンジン13のトルクTeを推定することができ、トルクTeとトルクTgとの関係は、遊星歯車機構20のギヤ比によって一意に決まるので、回転速度NeからトルクTgを算出することができる。ここで算出されたトルクTgは、第1MG14のトルク指令としてMG−ECU63へ出力される。 Next, the HV-ECU 62 calculates the torque Tg of the first MG 14 (step S45). The torque Te of the engine 13 can be estimated from the rotation speed Ne of the engine 13, and the relationship between the torque Te and the torque Tg is uniquely determined by the gear ratio of the planetary gear mechanism 20, so the torque Tg is calculated from the rotation speed Ne. can do. The torque Tg calculated here is output to the MG-ECU 63 as a torque command of the first MG 14.

さらに、HV−ECU62は、エンジン直行トルクTepを算出する(ステップS50)。エンジン直行トルクTepとトルクTe(またはトルクTg)との関係は、遊星歯車機構20のギヤ比によって一意に決まるので、算出されたトルクTeまたはトルクTgからエンジン直行トルクTepを算出することができる。 Further, the HV-ECU 62 calculates the engine direct torque Tep (step S50). Since the relationship between the engine direct torque Tep and the torque Te (or torque Tg) is uniquely determined by the gear ratio of the planetary gear mechanism 20, the engine direct torque Tep can be calculated from the calculated torque Te or torque Tg.

そして、最後に、HV−ECU62は、第2MG15のトルクTmを算出する(ステップS50)。トルクTmは、ステップS15において算出された要求駆動力(トルク)を実現できるように決定され、出力軸上に換算された要求駆動力からエンジン直行トルクTepを差し引くことによって算出することができる。ここで算出されたトルクTmは、第2MG15のトルク指令としてMG−ECU63へ出力される。 Finally, the HV-ECU 62 calculates the torque Tm of the second MG 15 (step S50). The torque Tm is determined so as to realize the required driving force (torque) calculated in step S15, and can be calculated by subtracting the engine direct torque Tip from the required driving force converted on the output shaft. The torque Tm calculated here is output to the MG-ECU 63 as a torque command of the second MG 15.

以上のようにして、エンジン13の動作点、ならびに第1MG14および第2MG15の動作点が算出される。 As described above, the operating points of the engine 13 and the operating points of the first MG 14 and the second MG 15 are calculated.

<排気温度の制御について>
この開示の車両10においては、ターボチャージャ47による過給のために排気エネルギが用いられるため、排気温度が低くなる傾向にある。これにより、エンジン13の排気に含まれるPMを捕集するGPFを含む後処理装置57へ流入する排気の温度が下がるため、高温の排気によるGPFの再生ができない。これにより、GPFの機能が低下してしまう虞がある。
<Exhaust temperature control>
In the vehicle 10 of this disclosure, the exhaust energy tends to be low because the exhaust energy is used for supercharging by the turbocharger 47. As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the aftertreatment device 57 including the GPF that collects the PM contained in the exhaust gas of the engine 13 is lowered, so that the GPF cannot be regenerated by the high temperature exhaust gas. As a result, the function of the GPF may deteriorate.

そこで、この開示に係るHV−ECU62は、GPFに堆積したPMを燃焼させる再生制御を実行する場合、GPFの温度が再生制御を実行可能な再生温度範囲となるように、エンジン13の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上の動作点を発生トルクが低い側に動かすようエンジン13および第1MG14を制御する。これにより、GPFの温度が再生温度範囲となるようにすることができる。その結果、GPFの機能の低下を抑制できる。 Therefore, when the HV-ECU 62 according to this disclosure executes the regeneration control for burning the PM accumulated in the GPF, the rotation speed of the engine 13 and the rotation speed of the engine 13 are set so that the temperature of the GPF is within the regeneration temperature range in which the regeneration control can be executed. The engine 13 and the first MG 14 are controlled so as to move the operating point on the map showing the relationship with the generated torque to the side where the generated torque is low. Thereby, the temperature of GPF can be set to be within the regeneration temperature range. As a result, deterioration of the function of GPF can be suppressed.

以下、この実施の形態での制御について説明する。図10は、この実施の形態のGPF温度関連処理の流れを示すフローチャートである。このGPF温度関連処理は、HV−ECU62のCPUによって、上位の処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。 Hereinafter, the control in this embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the GPF temperature-related processing of this embodiment. This GPF temperature-related process is called and executed by the CPU of the HV-ECU 62 from the higher-level process at predetermined control cycles.

図10を参照して、HV−ECU62は、後述するGPF再生制御を実行中であるか否かを判断する(ステップS111)。GPF再生制御の実行中でない(ステップS111でNO)と判断した場合、HV−ECU62は、前回のGPFの再生からの走行距離を取得する(ステップS112)。前回のGPFの再生からの走行距離は、HV−ECU62によって積算される。 With reference to FIG. 10, the HV-ECU 62 determines whether or not the GPF reproduction control described later is being executed (step S111). When it is determined that the GPF regeneration control is not being executed (NO in step S111), the HV-ECU 62 acquires the mileage from the previous GPF regeneration (step S112). The mileage from the previous GPF regeneration is integrated by the HV-ECU 62.

そして、HV−ECU62は、GPFの再生の開始条件が成立したか否かを判断する(ステップS113)。GPFの再生の開始条件は、たとえば、ステップS112で取得された、前回のGPFの再生からの走行距離が所定距離に達したとの条件である。 Then, the HV-ECU 62 determines whether or not the condition for starting the reproduction of the GPF is satisfied (step S113). The condition for starting the reproduction of the GPF is, for example, the condition that the mileage from the previous reproduction of the GPF acquired in step S112 has reached a predetermined distance.

しかし、GPFの再生の開始条件は、これに限定されず、GPFへのPMの堆積が相当程度、進んでいると判断するための条件であればよく、たとえば、前回のGPFの再生からのエンジン13の運転時間であってもよい。PMが発生し易い温度でのエンジン13の運転時間または走行距離であってもよい。後処理装置57の入口と出口との差圧を計測するためのセンサを備え、差圧がGPFに所定量以上のPMが堆積したと判断できる所定値以上となったとの条件であってもよい。後処理装置57の入口側と出口とに温度センサを備え、GPFに堆積したPMの燃焼による加温による、入口側の温度と出口の温度との差が所定値以上であるとの条件であってもよい。 However, the condition for starting the regeneration of the GPF is not limited to this, and may be a condition for determining that the accumulation of PM on the GPF has progressed to a considerable extent. For example, the engine from the previous regeneration of the GPF. The operating time may be 13. The operating time or mileage of the engine 13 at a temperature at which PM is likely to occur may be used. A sensor for measuring the differential pressure between the inlet and the outlet of the aftertreatment device 57 may be provided, and the condition may be that the differential pressure is equal to or higher than a predetermined value at which it can be determined that a predetermined amount or more of PM is deposited on the GPF. .. It is a condition that temperature sensors are provided on the inlet side and the outlet of the aftertreatment device 57, and the difference between the temperature on the inlet side and the temperature at the outlet is equal to or more than a predetermined value due to heating by combustion of PM deposited on the GPF. You may.

また、GPFの再生の開始条件は、GPFへのPMの堆積が相当程度、進んでいるか否かに関わらず、車両10の毎回の走行中のいずれかのタイミングであるという条件であってもよい。この場合は、後述のGPF再生制御の終了条件におけるGPF再生制御を開始してからの時間は、GPFへのPMの堆積が相当程度、進んだときの終了条件における時間と比較して、大幅に短い時間とすることができる。 Further, the condition for starting the regeneration of the GPF may be any timing during each running of the vehicle 10, regardless of whether or not the accumulation of PM on the GPF has progressed to a considerable extent. .. In this case, the time from the start of the GPF regeneration control under the end condition of the GPF regeneration control described later is significantly larger than the time under the end condition when the accumulation of PM on the GPF has progressed to a considerable extent. It can be a short time.

触媒の回復の開始条件が成立していない(ステップS113でNO)と判断した場合、HV−ECU62は、実行する処理をこのGPF温度関連処理の呼出元の上位の処理に戻す。図11は、GPF再生制御による動作点の動きを説明するための図である。GPFの再生の開始条件が成立した(ステップS113でYES)と判断した場合、図11で示すように、推奨動作ラインL3上の動作点を等出力ラインL6上で後処理装置57内のGPFの温度が所定温度高い動作点に変更するGPF再生制御の実行を開始する(ステップS114)。その後、HV−ECU62は、実行する処理をこのGPF温度関連処理の呼出元の上位の処理に戻す。 When it is determined that the start condition for the recovery of the catalyst is not satisfied (NO in step S113), the HV-ECU 62 returns the process to be executed to the process higher than the caller of the GPF temperature-related process. FIG. 11 is a diagram for explaining the movement of the operating point by the GPF reproduction control. When it is determined that the GPF reproduction start condition is satisfied (YES in step S113), as shown in FIG. 11, the operating point on the recommended operation line L3 is set to the equal output line L6 of the GPF in the post-processing device 57. The execution of the GPF regeneration control for changing the temperature to the operating point higher than the predetermined temperature is started (step S114). After that, the HV-ECU 62 returns the process to be executed to a higher-level process of the caller of the GPF temperature-related process.

図11を参照して、たとえば、動作ラインL3上を動作点が移動するように制御している場合に、動作ラインL3上の黒丸で示す動作点E1を等出力ラインL6上で触媒の温度が所定温度高い星印で示す動作点E2に変更するGPF再生制御の実行を開始する。なお、等出力ラインL6と異なるエンジン13の出力に対応する等出力ラインは、図示していないが、等出力ラインL6と並行して存在する。 With reference to FIG. 11, for example, when the operating point is controlled to move on the operating line L3, the operating point E1 indicated by the black circle on the operating line L3 has the temperature of the catalyst on the equal output line L6. The execution of the GPF regeneration control for changing to the operating point E2 indicated by the star whose predetermined temperature is high is started. Although the equal output line corresponding to the output of the engine 13 different from the equal output line L6 is not shown, it exists in parallel with the equal output line L6.

等触媒温度ラインL7より右側の後処理装置57の温度は、等触媒温度ラインL7上の後処理装置57の温度より高く、等触媒温度ラインL7より左側の後処理装置57の温度は、等触媒温度ラインL7上の後処理装置57の温度より低い。なお、等触媒温度ラインL7と異なる後処理装置57の温度に対応する等触媒温度ラインは、図示していないが、等触媒温度ラインL7と並行して存在する。 The temperature of the aftertreatment device 57 on the right side of the equal catalyst temperature line L7 is higher than the temperature of the aftertreatment device 57 on the equal catalyst temperature line L7, and the temperature of the aftertreatment device 57 on the left side of the equal catalyst temperature line L7 is the equal catalyst. It is lower than the temperature of the aftertreatment device 57 on the temperature line L7. Although the isocatalyst temperature line corresponding to the temperature of the aftertreatment device 57 different from the isocatalyst temperature line L7 is not shown, it exists in parallel with the isocatalyst temperature line L7.

過給ラインL2より発生トルクTeが高い過給域では、低いNA域と比較して、エンジン13の出力が同じであれば、過給のために排気エネルギが奪われるため、GPFを含む後処理装置57の温度が低くなる。 In the supercharging region where the generated torque Te is higher than the supercharging line L2, if the output of the engine 13 is the same as in the low NA region, exhaust energy is deprived due to supercharging, so post-processing including GPF The temperature of the device 57 becomes low.

動作ラインL3上の動作点で示される回転速度Neおよび発生トルクTeを上昇させる制御を実行している場合には、移動される動作点E1に対応する動作点E2に連続的に変更されることによって動作ラインL5上を動作点が移動することとなる。 When the control for increasing the rotational speed Ne and the generated torque Te indicated by the operating points on the operating line L3 is being executed, the operating points E2 corresponding to the moved operating points E1 are continuously changed. The operating point moves on the operation line L5.

また、動作ラインL3上の動作点E1を保持してエンジン13を運転している場合には、動作点E1に対応する動作ラインL5上の動作点E2に、動作点が変更されてエンジン13が運転されることとなる。 Further, when the engine 13 is operated while holding the operating point E1 on the operating line L3, the operating point is changed to the operating point E2 on the operating line L5 corresponding to the operating point E1 and the engine 13 is operated. It will be driven.

図10に戻って、GPF再生制御を実行中である(ステップS111でYES)と判断した場合、HV−ECU62は、GPF再生制御の終了条件が成立したか否かを判断する(ステップS115)。GPF再生制御の終了条件は、たとえば、GPF再生制御の開始から所定時間が経過したとの条件である。しかし、GPF再生制御の終了条件は、これに限定されず、GPFに堆積したPMが相当程度、除去されたと判断するための条件であればよく、たとえば、GPF再生制御の開始から後処理装置57の温度がGPFの再生に適した温度となっている積算時間が所定時間に達したとの条件であってもよいし、GPF再生制御の開始からの走行距離が所定距離に達したとの条件であってもよい。GPF再生制御の終了条件が成立した(ステップS115でYES)と判断した場合、HV−ECU62は、GPF再生制御を終了し、動作点を推奨動作ラインL3上に戻すよう制御する(ステップS116)。 Returning to FIG. 10, when it is determined that the GPF regeneration control is being executed (YES in step S111), the HV-ECU 62 determines whether or not the end condition of the GPF regeneration control is satisfied (step S115). The end condition of the GPF regeneration control is, for example, a condition that a predetermined time has elapsed from the start of the GPF regeneration control. However, the end condition of the GPF regeneration control is not limited to this, and may be a condition for determining that the PM deposited on the GPF has been removed to a considerable extent. For example, from the start of the GPF regeneration control to the post-processing device 57. It may be a condition that the integrated time at which the temperature of the above is a temperature suitable for the regeneration of GPF has reached a predetermined time, or a condition that the mileage from the start of the GPF regeneration control has reached a predetermined distance. It may be. When it is determined that the end condition of the GPF reproduction control is satisfied (YES in step S115), the HV-ECU 62 controls to end the GPF reproduction control and return the operating point to the recommended operation line L3 (step S116).

GPF再生制御の終了条件が成立していない(ステップS115でNO)と判断した場合、および、ステップS116の後、HV−ECU62は、実行する処理をこのGPF温度関連処理の呼出元の上位の処理に戻す。 When it is determined that the end condition of the GPF regeneration control is not satisfied (NO in step S115), and after step S116, the HV-ECU 62 executes the process to be executed at a higher level of the caller of the GPF temperature-related process. Return to.

<変形例>
(1) 前述した実施の形態においては、触媒が三元触媒であることとした。しかし、これに限定されず、触媒は、三元触媒と異なる種類の触媒であってもよい。
<Modification example>
(1) In the above-described embodiment, the catalyst is a three-way catalyst. However, the catalyst is not limited to this, and the catalyst may be a catalyst of a different type from the three-way catalyst.

(2) 前述した実施の形態においては、図2で示したように、過給機は、排気のエネルギで駆動する、いわゆるターボチャージャ47であることとした。しかし、これに限定されず、過給機は、エンジンの回転または電動機によって駆動する機械式の過給機であってもよい。また、過給機を備えていなくてもよい。 (2) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the supercharger is a so-called turbocharger 47 driven by the energy of the exhaust gas. However, the supercharger is not limited to this, and the supercharger may be a mechanical supercharger driven by rotation of an engine or an electric motor. Moreover, it is not necessary to have a supercharger.

(3) 前述した実施の形態においては、図11で示したように、発生トルクTeの低い領域において、回転速度を特に制限しないようにした。しかし、これに限定されず、GPF再生制御を実行するときに、動作点で示されるエンジン13の回転速度が所定値未満となるように制御してもよい。なお、所定値は、回転速度が当該所定値以上となると、車両10に乗っている人が騒音や振動を不快と感じる平均的な回転速度の値である。これにより、GPFの温度が再生温度範囲となるように制御する場合であっても、エンジン13から発生する騒音および振動を抑制することができる。 (3) In the above-described embodiment, as shown in FIG. 11, the rotation speed is not particularly limited in the region where the generated torque Te is low. However, the present invention is not limited to this, and when the GPF regeneration control is executed, the rotation speed of the engine 13 indicated by the operating point may be controlled to be less than a predetermined value. The predetermined value is an average rotation speed value at which the person riding the vehicle 10 feels uncomfortable with noise and vibration when the rotation speed becomes equal to or higher than the predetermined value. As a result, noise and vibration generated from the engine 13 can be suppressed even when the GPF temperature is controlled to be within the reproduction temperature range.

(4) 前述した実施の形態においては、図10のステップS114で示したように、等出力ライン上で動作点を変更するようにした。しかし、排気温度が異なる動作点に変更するものであれば、これに限定されず、等出力ラインを多少ずれた動作点に変更してもよい。 (4) In the above-described embodiment, as shown in step S114 of FIG. 10, the operating point is changed on the equal output line. However, if the exhaust temperature is changed to a different operating point, the present invention is not limited to this, and the equal output line may be changed to a slightly deviated operating point.

(5) 前述した実施の形態を、車両10などのハイブリッド車両の開示と捉えることができる。また、前述した実施の形態を、HV−ECU62などのハイブリッド車両の制御装置の開示と捉えることができる。また、前述した実施の形態を、制御装置が図10で示したGPF温度関連処理を実行する制御方法の開示と捉えることができる。また、前述した実施の形態を、制御装置によって実行される図10で示したGPF温度関連処理のプログラムの開示と捉えることができる。 (5) The above-described embodiment can be regarded as disclosure of a hybrid vehicle such as the vehicle 10. Further, the above-described embodiment can be regarded as disclosure of a control device for a hybrid vehicle such as an HV-ECU 62. Further, the above-described embodiment can be regarded as a disclosure of a control method in which the control device executes the GPF temperature-related processing shown in FIG. Further, the above-described embodiment can be regarded as the disclosure of the program of the GPF temperature-related processing shown in FIG. 10 executed by the control device.

<効果>
(1) 図1から図3で示したように、車両10は、エンジン13と、第1MG14と、エンジン13と第1MG14とカウンタシャフト25とが接続される遊星歯車機構20と、エンジン13の排気に含まれるPMを捕集する後処理装置57内のGPFと、エンジン13および第1MG14を制御するように構成されたHV−ECU62とを備える。図10および図11で示したように、HV−ECU62は、GPFに堆積したPMを燃焼させる再生制御を実行する場合、GPFの温度が再生制御を実行可能な再生温度範囲となるように、エンジン13の回転速度と発生トルクとの関係を示す図4で示したマップ上の動作点を発生トルクが低い側に動かすようエンジン13および第1MG14を制御する。
<Effect>
(1) As shown in FIGS. 1 to 3, in the vehicle 10, the engine 13, the first MG14, the planetary gear mechanism 20 connecting the engine 13, the first MG14, and the counter shaft 25, and the exhaust of the engine 13 The GPF in the post-processing device 57 that collects the PM contained in the engine 13 and the HV-ECU 62 configured to control the engine 13 and the first MG 14. As shown in FIGS. 10 and 11, when the HV-ECU 62 executes the regeneration control for burning the PM accumulated in the GPF, the engine so that the temperature of the GPF is within the regeneration temperature range in which the regeneration control can be executed. The engine 13 and the first MG 14 are controlled so as to move the operating point on the map shown in FIG. 4, which shows the relationship between the rotation speed of 13 and the generated torque, to the side where the generated torque is low.

これにより、GPFの温度が再生温度範囲となるようにすることができる。その結果、後処理装置57のGPFの機能の低下を抑制できる。 Thereby, the temperature of GPF can be set to be within the regeneration temperature range. As a result, deterioration of the GPF function of the aftertreatment device 57 can be suppressed.

(2) 図10および図11で示したように、HV−ECU62は、動作点を動かすときに、等出力ライン上を移動させる。これにより、動作点を動かす場合であっても、エンジン13の出力を一定とすることができる。その結果、駆動力を一定に保ちつつ、バッテリ18の充放電量を大きく増減させずに走行を継続できる。 (2) As shown in FIGS. 10 and 11, the HV-ECU 62 moves on the equal output line when the operating point is moved. As a result, the output of the engine 13 can be kept constant even when the operating point is moved. As a result, the traveling can be continued without significantly increasing or decreasing the charge / discharge amount of the battery 18 while keeping the driving force constant.

(3) 図2で示したように、エンジン13は、エンジン13からの排気のエネルギを利用してエンジン13への吸気を過給するターボチャージャ47を含む。図4で示したように、マップ上で定められる過給ラインL2は、マップ上の動作点で示されるエンジン13の発生トルクが当該過給ラインL2を上回っている状態であるときに、ターボチャージャ47により吸気を過給するラインである。図10および図11で示したように、HV−ECU62は、マップ上の動作点で示されるエンジン13の発生トルクが過給ラインL2を上回っている状態であるときに、下回っている状態となるように動作点を動かす。 (3) As shown in FIG. 2, the engine 13 includes a turbocharger 47 that supercharges the intake air to the engine 13 by utilizing the energy of the exhaust gas from the engine 13. As shown in FIG. 4, the supercharging line L2 defined on the map is a turbocharger when the torque generated by the engine 13 indicated by the operating point on the map exceeds the supercharging line L2. It is a line that supercharges the intake air by 47. As shown in FIGS. 10 and 11, the HV-ECU 62 is in a state of being lower when the torque generated by the engine 13 indicated by the operating point on the map is higher than the supercharging line L2. Move the operating point like this.

これにより、動作点を動かさない場合と比較して、GPFの温度が再生温度範囲以上となる時間を長くすることができる。その結果、GPFがPMを捕集する能力を復元することができる。なお、動作点を過給ラインL2を下回っている状態とすることによって、動作点がNA域に入るため、過給域と比較して、空燃比が低いリーン雰囲気でエンジン13を動作させることができるため、排気中のPMを抑制できる。 As a result, it is possible to lengthen the time during which the GPF temperature is equal to or higher than the regeneration temperature range, as compared with the case where the operating point is not moved. As a result, the GPF's ability to collect PM can be restored. By setting the operating point below the supercharging line L2, the operating point enters the NA range, so that the engine 13 can be operated in a lean atmosphere where the air-fuel ratio is lower than that in the supercharging range. Therefore, PM in the exhaust can be suppressed.

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Each of the embodiments disclosed this time is also planned to be implemented in combination as appropriate. And it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the embodiment described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

10 車両、11 制御部、13 エンジン、14 第1MG、15 第2MG、16 第1インバータ、17 第2インバータ、18 バッテリ、20 遊星歯車機構、21 出力ギヤ、22 出力軸、23,30 ロータ軸、24 駆動輪、25 カウンタシャフト、26 ドリブンギヤ、27,31 ドライブギヤ、28 デファレンシャルギヤ、29 リングギヤ、32,33 ドライブシャフト、40 エンジン本体、40a,40b,40c,40d 気筒、41 吸気通路、42 排気通路、43 吸気バルブ、44 排気バルブ、45 点火プラグ、46 インテークマニホールド、47 ターボチャージャ、48 コンプレッサ、49 吸気絞り弁、50 エアフローメータ、51 インタークーラ、52 エキゾーストマニホールド、53 タービン、54 バイパス通路、55 ウェイストゲートバルブ、56 スタート触媒コンバータ、57 後処理装置、58 EGR装置、59 EGR通路、60 EGR弁、61 EGRクーラ、62 HV−ECU、63 MG−ECU、64 エンジンECU、66 車速センサ、67 アクセル開度センサ、68 第1MG回転速度センサ、69 第2MG回転速度センサ、70 エンジン回転速度センサ、71 タービン回転速度センサ、72 過給圧センサ、73 バッテリ監視ユニット、74 第1MG温度センサ、75 第2MG温度センサ、76 第1INV温度センサ、77 第2INV温度センサ、78 触媒温度センサ、79 タービン温度センサ、81 PCU、83 コンバータ。 10 Vehicle, 11 Control Unit, 13 Engine, 14 1st MG, 15 2nd MG, 16 1st Inverter, 17 2nd Inverter, 18 Battery, 20 Planetary Gear Mechanism, 21 Output Gear, 22 Output Shaft, 23, 30 Rotor Shaft, 24 drive wheels, 25 counter shafts, 26 driven gears, 27, 31 drive gears, 28 differential gears, 29 ring gears, 32, 33 drive shafts, 40 engine bodies, 40a, 40b, 40c, 40d cylinders, 41 intake passages, 42 exhaust passages. , 43 Intake valve, 44 Exhaust valve, 45 Ignition plug, 46 Intake manifold, 47 Turbocharger, 48 Compressor, 49 Intake throttle valve, 50 Airflow meter, 51 Intercooler, 52 Exhaust manifold, 53 Turbine, 54 Bypass passage, 55 Waste Gate valve, 56 start catalytic converter, 57 aftertreatment device, 58 EGR device, 59 EGR passage, 60 EGR valve, 61 EGR cooler, 62 HV-ECU, 63 MG-ECU, 64 engine ECU, 66 vehicle speed sensor, 67 accelerator open Degree sensor, 68 1st MG rotation speed sensor, 69 2nd MG rotation speed sensor, 70 engine rotation speed sensor, 71 turbine rotation speed sensor, 72 boost pressure sensor, 73 battery monitoring unit, 74 1st MG temperature sensor, 75 2nd MG temperature Sensor, 76 1st INV temperature sensor, 77 2nd INV temperature sensor, 78 catalyst temperature sensor, 79 turbine temperature sensor, 81 PCI, 83 converter.

Claims (3)

内燃機関と、
回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、
前記内燃機関の排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記内燃機関および前記回転電機を制御するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質を燃焼させる再生制御を実行する場合、前記フィルタの温度が前記再生制御を実行可能な再生温度範囲となるように、前記内燃機関の回転速度と発生トルクとの関係を示すマップ上の動作点を発生トルクが低い側に動かすよう前記内燃機関および回転電機を制御する、ハイブリッド車両。
With an internal combustion engine
With a rotary electric machine
A planetary gear mechanism that connects the internal combustion engine, the rotary electric machine, and the output shaft,
A filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas of the internal combustion engine,
The internal combustion engine and the control device configured to control the rotary electric machine are provided.
When the control device executes regeneration control for burning the particulate matter deposited on the filter, the rotation speed of the internal combustion engine so that the temperature of the filter is within the regeneration temperature range in which the regeneration control can be executed. A hybrid vehicle that controls the internal combustion engine and the rotary electric machine so as to move the operating point on the map showing the relationship between the generated torque and the generated torque to the side where the generated torque is low.
前記制御装置は、前記動作点を動かすときに、等出力ライン上を移動させる、請求項1に記載のハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control device moves on an equal output line when the operating point is moved. 前記内燃機関は、前記内燃機関からの排気のエネルギを利用して前記内燃機関への吸気を過給する過給機を含み、
前記マップ上で定められる過給ラインは、前記マップ上の動作点で示される前記内燃機関の発生トルクが当該過給ラインを上回っている状態であるときに、前記過給機により吸気を過給するラインであり、
前記制御装置は、
前記マップ上の動作点で示される前記内燃機関の発生トルクが前記過給ラインを上回っている状態であるときに、下回っている状態となるように前記動作点を動かす、請求項1に記載のハイブリッド車両。
The internal combustion engine includes a supercharger that supercharges intake air to the internal combustion engine by utilizing the energy of exhaust gas from the internal combustion engine.
The supercharging line defined on the map supercharges the intake air by the supercharger when the torque generated by the internal combustion engine indicated by the operating point on the map exceeds the supercharging line. It is a line to do
The control device
The first aspect of the present invention, wherein when the torque generated by the internal combustion engine indicated by the operating point on the map is above the supercharging line, the operating point is moved so as to be below the supercharging line. Hybrid vehicle.
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